Ero Maxam Gilbertin ja Sangerin sekvensoinnin välillä

Keskeinen ero - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
 

Nukleotidit ovat DNA: n perusrakenneyksiköitä ja rakennuspalikoita. DNA-molekyyli koostuu polynukleotidiketjusta. DNA: sta löytyy neljä erilaista nukleotidia. Nämä nukleotidit koostuvat neljästä eri typpipohjaisesta emäksestä nimeltään A (adeniini), G (guaniini), C (sytosiini), T (tymiini). Nukleotidien järjestyksellä DNA-molekyylissä on suuri merkitys, koska se koodaa tärkeää geneettistä tietoa organismien kasvulle ja kehitykselle. DNA-sekvensointi viittaa prosessiin, joka määrittää tarkan DNA: n nukleotidisekvenssin. DNA-sekvensointimenetelmiä on erilaisia. Maxam Gilbert -sekvensointi ja Sanger-DNA-sekvensointi ovat kaksi DNA-sekvensointimenetelmää, jotka kuuluvat ensimmäisen sukupolven sekvensointiin. Maxam Gilbert -sekvensointimenettely määrittää emässekvenssin pilkkomalla kemiallisesti 5'-päällä leimatut DNA-fragmentit edullisesti jokaisessa neljästä nukleotidistä ja geelielektroforeesilla. Sanger-sekvensointimenettely määrittää nukleotidisekvenssin syntetisoimalla yksisäikeisen DNA: n käyttämällä DNA-polymeraasia ja dideoksinukleotideja ja geelielektroforeesia. Tämä on keskeinen ero Maxam Gilbertin ja Sanger Sequencingin välillä.

SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Maxam Gilbert
3. Mikä on Sanger-sekvensointi
4. Vertailu rinnakkain - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. Yhteenveto

Mikä on Maxam Gilbert -sekvensointi?

Maxam Gilbert -sekvensointi, joka tunnetaan myös nimellä kemiallinen sekvensointimenetelmä, on tekniikka, joka kehitettiin määrittämään nukleotidien järjestys DNA: ssa. Walter Gilbert ja Alan Maxam ottivat tämän menetelmän käyttöön vuonna 1976, ja siitä tuli suosittu, koska se voidaan suorittaa suoraan puhdistetulla DNA: lla. Maxam Gilbert -menetelmä kuuluu DNA-sekvensoinnin ensimmäiseen sukupolveen, ja se oli ensimmäinen tutkijoiden laajalti käyttämä sekvensointimenetelmä.

Tämän menetelmän perusperiaatteena on loppumerkittyjen DNA-fragmenttien rajoittaminen tietyissä emäksissä emäspesifisillä kemikaaleilla ja olosuhteilla ja leimattujen fragmenttien erottaminen elektroforeesilla, kuten kuvassa 01 esitetään. Fragmentit erotetaan niiden koon mukaan geeli. Koska fragmentit on merkitty, DNA-molekyylin sekvenssi voidaan helposti päätellä.

Maxam gilbert -menetelmässä emäskohtaiset kemikaalit hajottavat DNA: n tietyissä emäksissä. Kahta yleistä kemikaalia, nimeltään dimetyylisulfaatti ja hydratsiinikemikaaleja, käytetään puriinien ja pyrimidiinien selektiiviseen hyökkäykseen.

Maxam Gilbert -sekvensointimenetelmä suoritetaan useiden vaiheiden avulla seuraavasti.

1. DNA-sekvenssin puhdistaminen käyttämällä restriktioendonukleaaseja
2. DNA-fragmenttien päiden merkinnät lisäämällä radioaktiivisia fosfaatteja
3. Leimattujen fragmenttien puhdistaminen leimaamattomista fragmenteista geelielektroforeesilla
4. Päätyleimatun DNA: n erottaminen neljään putkeen ja käsittely emäspesifisillä kemikaaleilla erikseen
5. Kunkin putken sisällön elektroforeesi erillisillä riveillä geelissä ja fragmenttien erotus niiden pituuden mukaan.
6. Fragmenttien havaitseminen autoradiografilla.

Kuva 01: Maxam Gilbert -sekvensointi

Mikä on Sanger-sekvensointi?

Sanger-sekvensointi on sekvensointimenetelmä, jonka Frederick Sanger ja hänen kollegansa ovat kehittäneet vuonna 1977 tietyn DNA-fragmentin emässekvenssin määrittämiseksi. Se tunnetaan myös nimellä ketjun päättämisjärjestys tai Dideoksi-sekvensointimenetelmä. Tämä menetelmä toimii ketjun päättävien dideoksinukleotidien (ddNTP), kuten ddGTP, ddCTP, ddATP ja ddTTP, selektiivisen sisällyttämisen periaatteella DNA-polymeraasin avulla yksijuosteisen DNA: n synteesin aikana juosteen muodostumisen lopettamiseksi. Dideoksinukleotideista puuttuu 3 'OH-ryhmiä fosfodiesterisidosten muodostamiseksi vierekkäisten nukleotidien kanssa. Siksi juosteen muodostuminen pysähtyy, kun ddNTP on sisällytetty vasta muodostuvaan juosteeseen sangerin sekvensoinnin aikana.

Tässä menetelmässä suoritetaan neljä erillistä DNA-synteesireaktiota (PCR) neljässä erillisessä putkessa yhdellä tyypillä ddNTP. PCR-putkille annetaan myös muita vaatimuksia, mukaan lukien alukkeet, dNTP: t, Taq-polymeraasi, spesifiset olosuhteet jne. Neljä erillistä reaktiota suoritetaan neljässä putkessa neljällä seoksella. PCR-reaktioiden jälkeen saadut DNA-fragmentit denaturoidaan lämpökäsittelyllä ja erotetaan geelielektroforeesilla. Sitten fragmentit visualisoidaan käyttämällä joko leimattua (radioaktiivista tai fluoresoivaa) aluketta tai dNTP: tä, kuten kuvassa 02 esitetään..

Kuva 02: Sangerin sekvensointi

Mikä ero on Maxam Gilbertin ja Sanger Sequencingin välillä??

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
Maxam Gilbert -sekvensointi on ensimmäinen tekniikka, joka on kehitetty DNA-sekvensointiin.	Sanger-sekvensointimenetelmä otettiin käyttöön Maxam Gilbert -sekvensointimenetelmän jälkeen.
Käyttö
Tätä menetelmää käytetään harvoin.	Sanger-sekvensointia käytetään rutiininomaisesti sekvensointiin.
Vaarallisten kemikaalien käyttö
Se käyttää vaarallisia kemikaaleja.	Vaarallisten kemikaalien käyttö on rajoitettua verrattuna Maxam Gilbert -menetelmään.
Merkinnät havaitsemiseksi
Tämä menetelmä käyttää radioaktiivista P: tä32 DNA-fragmenttien päiden leimaamiseksi.	Sanger-sekvensointi käyttää radioaktiivisesti tai fluoresoivasti leimattuja ddNTP: itä.

Yhteenveto - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Maxam Gilbert ja Sanger-sekvensointi ovat kahden tyyppisiä DNA-sekvensointitekniikoita, jotka kuuluvat ensimmäisen sukupolven DNA-sekvensointiin. Maxam Gilbert -sekvensointi on ensimmäinen menetelmä, joka otettiin käyttöön DNA-sekvensoinnissa vuonna 1976, ja se suoritetaan hajottamalla päätyleimatut DNA-fragmentit emässpesifisillä kemikaaleilla. Siksi se tunnetaan kemiallisena sekvensointina. Sanger-sekvensointimenetelmä otettiin käyttöön vuonna 1977, ja se perustuu ddNTP-ohjattuihin ketjun lopetusreaktioihin. Sangerin sekvensointimenetelmä, joka on suosittu kuin Maxam Gilbert -menetelmä, johtuen Maxam Gilbert -menetelmän useista haitoista, kuten liiallinen ajan kulutus, vaarallisten kemikaalien käyttö jne. Tämä on ero Maxam Gilbertin ja Sangerin sekvensoinnin välillä.

Viitteet:
1.Maxam, A.M ja Walter Gilbert. ”Uusi menetelmä DNA: n sekvensointiin.” Kansallisen tiedeakatemian julkaisut. National Acad Sciences, 9. joulukuuta 1976. Web. 30. maaliskuuta 2017
2.Heather, James M. ja Benjamin Chain. "Sekvenssijärjestys: DNA: n sekvensointihistoria." Genomiikka. Academic Press, tammikuu 2016. Web. 30. maaliskuuta 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski ja Andrzej Tretyn. "Sekvensointitekniikat ja genomien sekvensointi." Journal of Applied Genetics. Springer-Verlag, marraskuu 2011. Verkko. 30. maaliskuuta 2017

Kuvan kohteliaisuus:
1. ”Maxam gilbert -sekvensointi” Useita kertoja englanninkielisessä Wikipediassa (CC BY 3.0) Commons Wikimedian kautta
2. Estevezj “Sanger-sekvensointi” - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta